JP2022506786A - 発話者の音声復元機能を有するイヤーセット - Google Patents

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Abstract

発話者の音声復元機能を有するイヤーセットが開示される。本発明による発話者の音声復元機能を有するイヤーセットは、通孔が形成されたケースと、ケースに内設され、バックホール（Ｂａｃｋ Ｈｏｌｅ）が形成された少なくとも一つのスピーカードライバーユニットと、スピーカードライバーユニットが内設された空間と分離して内設されるインイヤーマイクロホン（Ｉｎ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）とを含み、スピーカードライバーユニット及びインイヤーマイクロホンは、隔離体によって通孔から隔離して内設され、通孔とバックホールとを連通させる微細ホールが隔離体に形成され、微細ホールとバックホールとの間に共鳴空間が形成されることを特徴とする。

Description

本発明は、ノイズブロッキングヘッドセットに関するものであって、より詳しくは外部騒音を遮蔽し、スピーカー音響及び発話者音声の品質を向上させる発話者の音声復元機能を有するイヤーセットに関するものである。
イヤーセットは、通常、インイヤーイヤホン（Ｉｎ-ｅａｒ ｅａｒｐｈｏｎｅ）であって、耳介及び外耳道に挿入した状態で音響を聴取する音響機器である。
一方、イヤーセットが外耳道に挿入されることにより、イヤーセットの内方（人体圧力）と外方（大気圧）との気圧差が生じることになる。すなわち、イヤーセットに形成されたイヤーチップが外耳道の内壁に密着することによってイヤーセットの内方と外方との気圧差が発生することになるのである。
ところが、この気圧差はスピーカードライバーユニットの振動板に影響を及ぼすことになるが、具体的に振動板がイヤーセットの外方に偏る現象が発生する。このような現象により音響出力が難しくなるだけでなく、音が歪む問題がある。
そこで、このような振動板の偏りを防止するため、スピーカードライバーユニットの後尾にはバックホール（Ｂａｃｋ Ｈｏｌｅ）が形成されている。スピーカードライバーユニットの後尾に形成されたバックホールは、ケースに形成された通孔と連通され、イヤーセットの内方と外方との気圧を等しく保つ機能を果たすことになる。これによって、振動板は定位置で振動が行われることになる。ここで、スピーカードライバーユニットは、ダイナミックドライバーユニット（Ｄｙｎａｍｉｃ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ）とバランスドアーマチュアドライバーユニット(Ｂａｌａｎｃｅｄ ａｒｍａｔｕｒｅ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ)に大別できる。
一方、振動板の動作時に互いに異なる圧力差が発生するよう人為的に調節できるが、その方法の一つとしてメッシュ（Ｍｅｓｈ）密度が互いに異なるダンパなどでバックホールをカバーすることである。このような方法を用いてスピーカードライバーユニットをチューニングしたりする。
ところで、スピーカードライバーユニットの後尾に形成されたバックホールは、外部騒音が入力される経路として作用する問題点がある。そうしてスピーカードライバーユニットの後尾に形成されたバックホールを閉鎖させることになると、前記振動板の偏り現象が発生し、航空機内部あるいは高い山岳地帯などでは使用できなくなる。また、スピーカードライバーユニットのバックホールが閉鎖されると、振動板の振動が抑制され、音が歪む問題がある。
そこで、スピーカードライバーユニットの後尾に形成されたバックホールを通じて外部騒音が流入することは遮蔽しつつ、スピーカー音響及び発話者音声の品質を向上させる方案が必要である。
したがって、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ケースに形成された通孔とスピーカードライバーユニットに形成されたバックホールとを連通させる微細ホールを設置空間を分離する隔離体に形成させ、微細ホールとバックホールとの間に共鳴空間を形成することにより、外部騒音を遮蔽するだけでなく、これによりスピーカー音響や発話者音声の品質を向上させることができる発話者の音声復元機能を有するイヤーセットを提供することにある。
前記のような目的を達成するための本発明の発話者の音声復元機能を有するイヤーセットは、通孔が形成されたケース；前記ケースに内設され、バックホール（Ｂａｃｋ Ｈｏｌｅ）が形成された少なくとも一つのスピーカードライバーユニット；及び前記スピーカードライバーユニットが内設された空間と分離して内設されるインイヤーマイクロホン；とを含み、
前記スピーカードライバーユニット及びインイヤーマイクロホンは、隔離体により前記通孔から隔離して内設され、前記通孔と前記バックホールとを連通させる微細ホールが前記隔離体に形成され、前記微細ホールと前記バックホールとの間に共鳴空間が形成される。
その際、前記微細ホールが形成された前記隔離体は、前記スピーカードライバーユニットの前記バックホールを含む後尾をカバーする共鳴ケースであり得る。また、前記隔離体は、前記ケースの内壁またはＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であり得る。
一方、前記微細ホールは、その直径が１００μｍ以下または４０μｍ以下に形成される方が好ましい。
また、前記微細ホールは、その直径が１００μｍ以上で形成される場合があり、前記微細ホールにはメッシュがカバーされ得る。前記メッシュの密度は、前記通孔の直径に反比例し、前記スピーカードライバーユニットのチューニングの際、前記メッシュの密度は±２０％の範囲内でセッティングされる方が好ましい。
これに、前記通孔を介して流入した音声及び外部騒音を収音するアウトイヤーマイクロホン（Ｏｕｔ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）が前記微細ホールと前記通孔との間に形成され得る。
一方、前記微細ホールの直径は、前記隔離体の厚さに応じて設定される方が好ましく、前記微細ホールの直径と前記隔離体の厚さとの比は１：１,０００以上に設定される方がより好ましい。
上述のように、本発明による発話者の音声復元機能を有するイヤーセットによると、スピーカードライバーユニットのバックホールに流入される外部騒音を基本的に遮ることにより、外部騒音のないスピーカー音響のみを外耳道に伝達できるだけでなく、外部騒音のない発話者音声のみをマイクロホン（インイヤーマイクロホン）に伝達できるため、スピーカー音響及び発話者音声の品質を向上させることができる。
また、スピーカードライバーユニットの共鳴空間を形成するとともに、イヤーセットの内方と外方との気圧を等しく保つことができるので、低音再生がスムーズになるにつれて音の歪みを防止することができる。
本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。 本発明の他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。 本発明のまた他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。 本発明のまた他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。 本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットがスマートフォンと連動する過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットが特定装置と連動する過程を示すフローチャートである。
本発明の発話者の音声復元機能を有するイヤーセットは、通孔が形成されたケース；前記ケースに内設され、バックホール（Ｂａｃｋ Ｈｏｌｅ）が形成された少なくとも一つのスピーカードライバーユニット；及び前記スピーカードライバーユニットが内設された空間と分離して内設されるインイヤーマイクロホン（Ｉｎ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）；を含み、
前記スピーカードライバーユニット及びインイヤーマイクロホンは、隔離体により前記通孔から隔離して内設され、前記通孔と前記バックホールとを連通させる微細ホールが前記隔離体に形成され、前記微細ホールと前記バックホールとの間に共鳴空間が形成される。
以下では、本発明の好ましい実施例及び添付する図面を参照し、本発明を詳細に説明するが、図面における同一参照符号は同一構成要素を示すことを前提として説明することとする。
発明の詳細な説明または特許請求の範囲において、いずれかの構成要素が異なる構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り当該構成要素のみによるものに限定されて解釈されることはなく、他の構成要素をさらに含むことができるものと理解されなければならない。
また、発明の詳細な説明または特許請求の範囲において、「～手段」、「～部」、「～モジュール」、「～ブロック」と命名された構成要素は、少なくとも一つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これらそれぞれはソフトウェアまたはハードウェア、またはこれらの結合によって具現化することができる。
以下、本発明の説明に用いられるホール（Ｈｏｌｅ）の種類について説明する。
バックホール（ＢＨ）：スピーカードライバーユニットの後尾に形成された孔
微細ホール（Ｈ）：直径が１００μｍ以下、または好ましくは４０μｍ以下の孔
通孔（Ｏ）：直径が１００μｍを超過する孔
以下では、本発明の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット（以下、「騒音遮蔽イヤーセット」という。）が具現された一例を特定した実施例により説明することとする。
一方、本発明の実施例に対する説明順番は、次のようである。
まず、本発明の騒音遮蔽イヤーセットにスピーカードライバーユニットとインイヤーマイクロホン（Ｉｎ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）を内設した場合について説明する(図１ないし図３)。続いて、本発明の騒音遮蔽イヤーセットにスピーカードライバーユニット、インイヤーマイクロホン及びアウトイヤーマイクロホン（Ｏｕｔ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）を内設した場合について説明する（図４）。
一方、本発明において提示する技術は、スピーカードライバーユニットとアウトイヤーマイクロホンとを内設した場合や、スピーカードライバーユニットのみを内設した場合にも適用され得る。
図１は、本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。
図１を参照すると、本発明の騒音遮蔽イヤーセットは、通孔（Ｏ）が形成されたケース１と、ケース１の内部に形成され、外耳道から伝達される音声を集音するインイヤーマイクロホン２と、ケース１の内部に形成され、外耳道に音響を出力するスピーカードライバーユニット３と、を含む。
これに、本発明においては、バックホール（ＢＨ）が形成されたスピーカードライバーユニット３の後尾に共鳴ケース４をさらに形成している。
そして、共鳴ケース４には、外部騒音が遮蔽される大きさの微細ホール（Ｈ）が形成されている。
一方、レーザーを用いてスピーカードライバーユニット３のバックホール（ＢＨ）の位置に微細ホール（Ｈ）を形成させ、外部騒音が流入されるのを防ぐことができるが、加工費用が上昇するという欠点が発生する。
そこで、本発明においては、外部騒音を遮蔽できるホールの最小直径を共鳴ケース４に形成させる。具体的には、直径が１００μｍ以下または４０μｍ以下の微細ホール（Ｈ）を形成する方が好ましい。望ましくは４０μｍ以下の微細ホール（Ｈ）を形成する方が好ましい。
一方、スピーカードライバーユニット３は、ダイナミックドライバーユニット（Ｄｙｎａｍｉｃ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ）とバランスドアーマチュアドライバーユニット（Ｂａｌａｎｃｅｄ ａｒｍａｔｕｒｅ ｄｒｉｖｅｒ ｕｎｉｔ）とを選択的に用いることができる。スピーカードライバーユニット３としてダイナミックドライバーユニットが適用される場合に、共鳴ケース４はバックホール（ＢＨ）が形成された背面形状と類似または同一の形状でカバーされ得、通常、円筒形状を有する。同様に、スピーカードライバーユニット３としてバランスドアーマチュアドライバーユニットが適用される場合に、共鳴ケース４はバックホール（ＢＨ）が形成された背面形状と類似または同一の形状でカバーされ得る。そして、スピーカードライバーユニット３の背面と共鳴ケース４との接触面が密閉される。
本実施例においては、インイヤーマイクロホン２とスピーカードライバーユニット３とが１個ずつ構成する場合について説明しているが、複数で構成することもできる。
一方、本実施例においては、内壁１１、１２及び共鳴ケース４を用いて設置空間（ＳＰ１、ＳＰ２）を分離することを例示しているが、ケース、ケースに分離可能あるいは一体に結合された内壁、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）などを用いて設置空間（ＳＰ１、ＳＰ２）を分離することができる。すなわち、設置空間（ＳＰ１、ＳＰ２）をケース、内壁、ＰＣＢなどを含む隔離体を用いて分離させることができる。そこで、ケース、内壁、ＰＣＢ等で共鳴空間（ＲＳ）を形成する場合には、微細ホール（Ｈ）がケース、内壁、ＰＣＢ等に形成され得る。
ここで、隔離体として内壁を用いる場合には、微細ホール（Ｈ）が形成された内壁からスピーカードライバーユニット３方向に延在される円筒または多角形筒形状に共鳴空間（ＲＳ）を形成させることができる。つまり、ダイナミックドライバーユニットの場合には、通常、円筒形状に共鳴空間（ＲＳ）を形成することができ、バランスドアマチュアドライバーユニットの場合には、通常、四角柱形状に共鳴空間（ＲＳ）を形成することができる。もちろん、前記のように、スピーカードライバーユニット３の背面形状と類似または同一の形状を有する方が好ましい。そして、スピーカードライバーユニット３の背面と共鳴ケース４との接触面が密閉される。
なお、隔離体としてＰＣＢを用いる場合には、通常、ＰＣＢが平板であるので、ケース１の所定位置を切開した断面を密閉する方式で実装され得る。すなわち、所定の位置でケース１を切開した際に開口した領域をＰＣＢが完全に密閉する構造を有する。そして、ＰＣＢは、一面が設置空間（ＳＰ１）に向かっており、他面が設置空間（ＳＰ２）に向かうが、設置空間（ＳＰ２）を分離する内壁１１がＰＣＢの他面に接触して密閉される。これに対し、内壁１１を基準にスピーカードライバーユニットとインイヤーマイクロホンが分離設置され得る。
このように様々な方法が適用され得るイヤーセットに形成された微細ホール（Ｈ）は、スピーカードライバーユニット３のバックホール（ＢＨ）とケース１に形成された通孔（Ｏ）とを連通させることになる。
設置空間（ＳＰ１、ＳＰ２）を分離する技術について、より具体的に説明する。
ケース１の内部には、隔離体によって外部空間（ＳＰ１）と内部空間（ＳＰ２）に分離されている。本実施例においては、隔離体が内壁１１、１２及び共鳴ケース４から構成されることを例示している。もちろん、共鳴ケース４だけで隔離体を構成することもできる。
内部空間（ＳＰ２）は、第１の内壁１１によって分離され、第１の内壁１１に分離された一側空間にはインイヤーマイクロホン２が内設され、他側空間にはスピーカードライバーユニット３が内設される。
スピーカードライバーユニット３及び共鳴ケース４は、第１の内壁１１と第２の内壁１２に挟まれ、外部空間（ＳＰ１）とスピーカー音響通路（ＳＨ）を空間的に分離させることになる。インイヤーマイクロホン２は、マイクロホン集音通路（ＶＨ）中に設置できる。すなわち、インイヤーマイクロホン２が装着された一側空間は、マイクロホン集音通路（ＶＨ）を形成することになり、スピーカードライバーユニット３が装着された他側空間は、スピーカー音響通路（ＳＨ）と共鳴空間（ＲＳ）を形成することになる。このように、一側空間は、マイクロホン集音通路（ＶＨ）として用いられるが、ノズル部位では第１の内壁１１とケース１とを用いてマイクロホン集音通路（ＶＨ）を形成し、ボディの中央部位では、第１の内壁１１と別途の声ガイド内壁（未図示）などを用いてマイクロホン集音通路（ＶＨ）を形成することができる。これにより声の入力の直進性を向上させることができる。一方、他側空間は、スピーカー音響通路（ＳＨ）として用いられるが、ノズル部位では、第１の内壁１１とケース１とを用いてスピーカー音響通路（ＳＨ）を形成し、ボディの中央部位では、第１の内壁１１、第２の内壁１２及びケース１を選択的に用いて、スピーカー音響通路（ＳＨ）を形成し、または共鳴空間（ＲＳ）を形成することができる。これにスピーカー再生音の直進性を向上させ、且つ低音再生を円滑に遂行することができる。
一方、隔離体に形成される微細ホール（Ｈ）の直径は、隔離体の厚さに応じて設定する方が好ましい。一例として、微細ホール（Ｈ）の直径と隔離体の厚さとの比は１：１００～１,０００の範囲内で設定でき、１：１,０００以上に設定する方が好ましい。例えば、隔離体の厚さが１ｍｍ（１,０００μｍ）の場合に、微細ホール（Ｈ）の直径は、１～１０μｍの範囲内で設定できる。
このように構成された本発明の騒音遮蔽イヤーセットは、ケース、内壁、ＰＣＢなどを含む隔離体に形成される微細ホール（Ｈ）を用いて外部騒音を遮蔽するとともに、イヤーセットの内方と外方との気圧を等しく保つことができる。また、微細ホール（Ｈ）とスピーカードライバーユニット３のバックホール（ＢＨ）を含む背面部との間に共鳴空間（ＲＳ）を形成することで、音響を豊かに強化することができる。
それだけでなく、バックホール（ＢＨ）と通孔（Ｏ）との間に相対的に小さい直径を有する微細ホール（Ｈ）を形成することにより、低域通過フィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）の機能を行うようになる。これにより、信号処理されたデータをネットワークを介して伝送する際、データ量を減らすために帯域幅を高音域／低音域を除去することになるが、微細ホール（Ｈ）を通過した信号は、低音域（１００Ｈｚ以下）に該当し、データ量に影響を及ぼさなくなる。
図２は、本発明の他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。
一方、図２の説明において、重複説明を避けるために図１との相違点のみ説明することとする。
図２を参照すると、本実施例においては、共鳴ケース４に通孔（Ｏ）を形成させており、当該通孔（Ｏ）をメッシュ（Ｍｅｓｈ）５でカバーしている。
つまり、外部騒音を遮蔽できるホールの最小直径（４０μｍ）に対して、１０倍以上大きな直径で通孔（Ｏ）を形成し、通孔（Ｏ）の直径に反比例する密度を有するメッシュ５でカバーすることもできる。その際、メッシュ５の密度は、チューニングを考慮して決定され、当該密度の±２０％の範囲内でセッティングされる方が好ましい。これは、通孔（Ｏ）とメッシュ５とを組み合わせて外部騒音を遮蔽するため、相互補完により効果良く外部騒音を遮蔽できるだけでなく、イヤーセットの内方と外方との気圧を等しく保つことができる。
このように、外部騒音を遮蔽できるホールの直径が４０μｍ前後で可能であることを考慮すると、概ね１０倍以上大きい０.４～０.６ｍｍの孔（微細ホール（Ｈ））を開けた後、不足している騒音遮蔽能力を補いつつ音響チューニングのため３００～６００メッシュ以上高密度のメッシュ５で通孔（Ｏ）をカバーすれば、外部騒音が外耳道及びインイヤーマイクロホン２へ流入することを防止できる。すなわち、所望するインイヤーマイクロホン２の技術具現が可能になるのである。
一方、本実施例においては、メッシュ５を用いて通孔（Ｏ）をカバーする場合について説明しているが、微細ホールが形成されたパッド（未図示）を用いて通孔（Ｏ）をカバーすることもできる。また、チューニング等の目的で図１において形成させた微細ホール（Ｈ）にメッシュ５をカバーすることもできる。
図１及び図２のように、本発明のスピーカードライバーユニット３の後尾に外部騒音を遮蔽する共鳴ケース４を形成することにより、外部騒音が流入することは遮蔽して音響品質を向上させることができ、インイヤーマイクロホン２に騒音が入力されることが防止できる。すなわち、スピーカードライバーユニット３の後尾に形成されたバックホール（ＢＨ）を通じて外部騒音が流入し、ユーザの外耳道に伝達されたり、外部騒音がスピーカー音響通路（ＳＨ）とマイクロホン集音通路（ＶＨ）に沿ってインイヤーマイクロホン２に入力される問題を解決できる。また、スピーカードライバーユニット３の振動板の裏方の共鳴空間（ＲＳ）がさらに形成されるだけでなく、共鳴空間（ＲＳ）がケース１の通孔（Ｏ）に連通することで、バックボリューム（Ｂａｃｋ Ｖｏｌｕｍｅ）を向上させ、同一気圧を維持させることができる。これにより、スピーカードライバーユニット３の低音が強化されることで、音響品質を向上させることができる。
具体的に、本発明においては、外部騒音を遮蔽できる１００μｍ、望ましくは、４０μｍ前後の微細ホール（Ｈ）を共鳴ケース４に直接形成することができる。また、１００μｍ超の直径を有する通孔（Ｏ）を共鳴ケース４に形成させ、当該通孔（Ｏ）の直径に反比例する密度を有するメッシュ５でカバーできる。そして、外部騒音を遮蔽できる１００μｍ、望ましくは、４０μｍ前後の微細ホール（Ｈ）を共鳴ケース４に形成させ、チューニングのために当該微細ホール（Ｈ）をメッシュ５でカバーできる。
これにより、微細ホール（Ｈ）が形成された共鳴ケース４を用いて、イヤーセットの内方と外方との気圧を等しく保つとともに、ケース１に形成された通孔（Ｏ）を介して流入する外部騒音を遮蔽する。
また、共鳴ケース４により共鳴空間（ＲＳ）が拡張されバックボリュームが向上することで低音を強化し音響品質を向上させることができ、スピーカードライバーユニット３の動作によりバックホール（ＢＨ）及び微細ホール（Ｈ）(通孔（Ｏ）とメッシュ５、微細ホール（Ｈ）とメッシュ５)を介して音響が逆出力される場合においても共鳴ケース４の微細ホール（Ｈ）(通孔（Ｏ）とメッシュ５、微細ホール（Ｈ）とメッシュ５)を介するので１００Ｈｚ以下の低音域のみ出力され、ケース１の通孔（Ｏ）から漏れる音響も遮蔽できる。
一方、図１ないし図８において提示した騒音遮蔽イヤーセットは、ケース１の内部に共鳴ケース４を形成することにより、共鳴ケース４を設けるための空間を必要とする。
そこで、隔離体を形成できるケース、内壁、ＰＣＢ等に微細ホールを直接形成させる方案について説明する。
図３は、本発明のまた他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。
一方、図３の説明において、重複説明を避けるために図１及び図２との相違点のみ説明することとする。
図３を参照すると、本発明の騒音遮蔽イヤーセットは、ケース１と、ケース１の内部に形成された空間を外部空間（ＳＰ１）と内部空間（ＳＰ２）に分離させ、微細ホール（Ｈ）を形成した隔離体６と、内部空間（ＳＰ２）を隔離させる第１の内壁１１と、第１の内壁１１によって分離された一側空間に内設されたインイヤーマイクロホン２と、第１の内壁１１によって分離された他側空間に内設されたスピーカードライバーユニット３と、スピーカードライバーユニット３の設置空間を形成させる第２の内壁１２と、スピーカードライバーユニット３のバックホール（ＢＨ）を含む背面部に連通する共鳴空間（ＲＳ）を形成し、共鳴空間（ＲＳ）が微細ホール（Ｈ）と連通する位置に形成される第３の内壁１３と、を含む。
ここで、隔離体６としては、ケース、内壁、ＰＣＢ等を用いることができ、本実施例においては、ＰＣＢ６を用いる場合について説明することとする。すなわち、ＰＣＢ６に微細ホール（Ｈ）を形成している。
一方、一側空間は、マイクロホン集音通路（ＶＨ）として用いられるが、ノズル部位では、第１の内壁１１とケース１を用いてマイクロホン集音通路（ＶＨ）を形成し、ボディの中央部位では、第１の内壁１１と別の声ガイド内壁（未図示）などを用いてマイクロホン集音通路（ＶＨ）を形成することができる。これにより、声の入力の直進性を向上させることができる。一方、他側空間は、スピーカー音響通路（ＳＨ）として用いられるが、ノズル部位では、第１の内壁１１とケース１を用いてスピーカー音響通路（ＳＨ）を形成し、ボディの中央部位では、第１の内壁１１、第２の内壁１２、第３の内壁１３及びケース１を選択的に用いてスピーカー音響通路（ＳＨ）を形成し、または共鳴空間（ＲＳ）を形成することができる。これにより、スピーカー再生音の直進性を向上させることができ、低音再生を円滑に行うことができる。そして、第１の内壁１１及び第３の内壁１３を用いてＰＣＢ６を安着させることができる。
一方、微細ホール（Ｈ）の位置に通孔（Ｈ）が形成される場合があり、すなわち微細ホール（Ｈ）の直径が１０μｍ範囲を超えた通孔（Ｈ）が形成される場合には、微細ホール（Ｈ）が形成されたパッド（未図示）を用いて通孔（Ｈ）をカバーすることもできる。なお、通孔（Ｈ）をパッド（未図示）でカバーする場合について説明しているが、微細ホール（Ｈ）が形成されたパッド（未図示）をスピーカードライバーユニット３のバックホールに直接装着することもできる。
一方、パッド（未図示）は、外部空間（ＳＰ１）または内部空間（ＳＰ２）側で装着することができ、ＰＣＢ６に直接実装することもできる。
パッド（未図示）に形成された微細ホール（Ｈ）の直径の大きさに対応し、多様なチューニングが可能である。また、パッド（未図示）をメッシュ（Ｍｅｓｈ）状で製作する場合は、メッシュ密度により様々なチューニングも可能である。
一方、スピーカー音響通路（ＳＨ）上にスピーカードライバーユニット３を設置することができ、より具体的には、ノズルにスピーカードライバーユニット３を設置することができる。これにより、スピーカードライバーユニット３の前面部にスピーカー音響通路（ＳＨ）が短く形成され、スピーカードライバーユニット３の背面部により大きな共鳴空間（ＲＳ）が形成され得る。
図４は、本発明のまた他の実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットの概念図である。
一方、図４の説明において、重複説明を避けるために、図１ないし図３との相違点のみ説明することとする。
図４を参照すると、本発明の騒音遮蔽イヤーセットは、図１ないし図３と比較してケース１の内部に形成され、騒音遮蔽イヤーセットの外部から伝達される音響（音声と外部騒音）を集音するアウトイヤーマイクロホン７をさらに形成している。
アウトイヤーマイクロホン７が外部空間（ＳＰ１）に内設できる。これに対し、ケース１には、気圧維持及び集音のための通孔（Ｏ）が形成できる。
すなわち、本実施例において示す騒音遮蔽イヤーセットのケース１には、通孔（Ｏ）が形成されるものの、ケース１に形成された通孔（Ｏ）を通じて流入される音声及び外部騒音は、アウトイヤーマイクロホン７に入力され、これにアウトイヤーマイクロホン７では発話者の音声が生成されるか否かを確認し、またはアウトイヤーマイクロホン７に入力される発話者の音声を参考にしてインイヤーマイクロホン２に入力される音声を元の音声に復元するのに参考信号として用いることができる。一方、発話者の音声が混合された外部騒音が設定値、例えば４０ｄｂ以上の場合には、アウトイヤーマイクロホン７の駆動を停止させ、インイヤーマイクロホン２のみを駆動させて元の音声に復元する方が好ましい。この場合には、あらかじめ保存されたユーザ音声サンプルを用いて原音復元を進行することができる。
一方、図１ないし図４において提示された騒音遮蔽イヤーセットは、共鳴ケース４に微細ホール（Ｈ）を形成したり、通孔（Ｏ）とメッシュ５を形成する場合について説明しているが、共鳴ケース４に微細ホール（Ｈ）とメッシュ５を形成することができる。すなわち、二重騒音遮蔽とともにスピーカードライバーユニット３のチューニングのため共鳴ケース４に微細ホール（Ｈ）とメッシュ５を形成することができる。すなわち、共鳴空間（ＲＳ）が形成されることによりスピーカードライバーユニット３の振動板が偏る問題を緩和させることができるので、ケース１に形成された通孔（Ｏ）を微細ホール（Ｈ）に代替することもできる。これにより、ケース１に形成された微細ホール（Ｈ）によって１次騒音遮蔽が行われ、共鳴ケース４に形成された微細ホール（Ｈ）、通孔（Ｏ）とメッシュ５の組合せ、微細ホール（Ｈ）とメッシュ５の選択的組合せによって２次騒音遮蔽が行われる効果が得られる。
以下、本発明の騒音遮蔽イヤーセットの動作過程について説明することとする。
まず、騒音遮蔽イヤーセットがスマートフォンにペアリングされた状態と仮定し、ペアリングには有無線通信方式を用いることができ、望ましくは、Ｗｉ-Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣなどの近距離無線通信方式が用いられる。本実施例においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでペアリングされた状態で騒音遮蔽イヤーセットが動作する過程について説明することとする。
一方、本実施例においては、スマートフォンとペアリングされた状態で騒音遮蔽イヤーセットとスマートフォンとの間の送受信過程について説明するが、騒音遮蔽イヤーセット自体にスマートフォンの機能を含めることができるため、騒音遮蔽イヤーセット自体が全ての過程を処理することも可能である。
なお、本実施例においては、スマートフォンから実行される音響信号を伝送受け、通話状態に切り替えて発話者の音声信号を伝送する過程についてのみ説明することとする。
なお、本実施例においては、インイヤーマイクロホン２とスピーカードライバーユニット３が内設され、スピーカードライバーユニット３に共鳴ケース４が適用された騒音遮蔽イヤーセット（通話用ブルートゥース（登録商標）イヤーセット）を用いる場合について説明することとする。
図５は、本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットがスマートフォンと連動する過程を示すフローチャートである。
図５を参照すると、スマートフォンで実行されるファイルに音響が含まれていると、スマートフォンから当該音響信号を騒音遮蔽イヤーセットに伝送する（Ｓ１１）。
これにより、騒音遮蔽イヤーセットから当該音響信号を処理し、スピーカードライバーユニット３を介して出力する（Ｓ１２）。この際、外部騒音が発生し、ケース１の通孔（Ｏ）を介して外部騒音が流入しても、共鳴ケース４の微細ホール（Ｈ）、または共鳴ケース４の通孔（Ｏ）とメッシュ５によって遮蔽されるので、外部騒音が含まれていないスピーカー音響を出力することができる。
スピーカードライバーユニット３を介して音響が出力される途中に通話要請があった場合（Ｓ１３）、ユーザ操作に対応して通話状態に切り替わると、スマートフォンから伝送される相手の音声信号を処理してスピーカードライバーユニット３を介して出力する（Ｓ１４）。この場合においても、Ｓ１２のように外部騒音が流入しても外部騒音が含まれていないスピーカー音響を出力できる。
一方、発話者が音声を生成すると、ユースタキー管を通じて外耳道に伝達された発話者の音声がインイヤーマイクロホン２を通じて収音され、発話者の音声信号はスマートフォンに伝送され、相手の通話者に伝送される（Ｓ１５）。
この際、口から伝達された発話者の音声及び外部騒音がケース１の通孔（Ｏ）を介して流入するが、共鳴ケース４の微細ホール（Ｈ）、または共鳴ケース４の通孔（Ｏ）とメッシュ５により遮蔽されるので、ユースタキー管を通じて外耳道に伝達された発話者の音声のみインイヤーマイクロホン２に流入して信号処理されるので、外部騒音が含まれていない発話者の原音を容易に復元することができる。
一方、通話が終了すると、中断していたファイルを待機状態に維持し、または中断していたファイルを実行できる。
図６は、本発明の一実施例に係る騒音遮蔽イヤーセットが特定装置と連動する過程を示すフローチャートである。
図６を参照すると、最初に制御しようとする装置と騒音遮蔽イヤーセットとのペアリングを進める（Ｓ２１）。
ペアリングが行われると、発話者の音声が生成されたか判断し（Ｓ２２）、発話者の音声が生成されると、発話者の音声に対応する命令信号を生成する（Ｓ２２）。
この際、口から伝達された発話者の音声及び外部騒音は、ケース１の通孔（Ｏ）を介して流入するが、共鳴ケース４の微細ホール（Ｈ）、または共鳴ケース４の通孔（Ｏ）とメッシュ５により遮蔽されるので、ユースタキー管を通じて外耳道に伝達された発話者の音声のみがインイヤーマイクロホン２に流入して信号処理されるので、外部騒音が含まれていない発話者の原音を容易に復元することができる。よって、正確な命令信号の生成が可能になる。
続いて、騒音遮蔽イヤーセットから命令信号をペアリングされた装置に伝送する（Ｓ２３）。
これにより、当該装置において命令信号に対応した制御が行われるようになる（Ｓ２４）。
一方、当該装置の駆動によって音響信号が生成される場合（Ｓ２５）、当該音響信号は騒音遮蔽イヤーセットに伝送され（Ｓ２６）、続いて当該音響信号は、スピーカードライバーユニット３を介して出力される（Ｓ２７）。この際、外部騒音が発生し、ケース１の通孔（Ｏ）を介して外部騒音が流入しても、共鳴ケース４の微細ホール（Ｈ）、または共鳴ケース４の通孔（Ｏ）とメッシュ５によって遮蔽されるので、外部騒音が含まれていないスピーカー音響を出力することができる。
一方、スピーカードライバーユニット３を介して音響が出力される途中に発話者の音声が生成される場合、発話者の音声はインイヤーマイクロホン２を通じて収音され、発話者の音声に対応する命令信号が生成されると、発話者の命令信号は当該装置に伝送され、命令信号に対応した制御が行われることになる。
一方、図５及び図６は、インイヤーマイクロホン２とスピーカードライバーユニット３とが内設された騒音遮蔽イヤーセットを用いる場合について説明しているが、アウトイヤーマイクロホン７を含む騒音遮蔽イヤーセットを用いる場合、スピーカードライバーユニット３を介して音響が出力される途中に発話者の音声が生成されると、アウトイヤーマイクロホン７を用いて発話者が発話するか否かを判断し、現在のスピーカードライバーユニット３を介して出力される音響を減らす制御があり得る。これは、インイヤーマイクロホン２を通じて発話者の音声を正確に収音するためである。一方、発話者の音声が混合された外部騒音が設定値、例えば４０ｄｂ以上の場合にはアウトイヤーマイクロホン７の駆動を停止させ、インイヤーマイクロホン２のみを駆動させて元の音声に復元することもできる。その際、あらかじめ保存されたユーザ音声サンプルを用いて原音復元を進める方が好ましい。
以上、いくつかの実施例から本発明の技術的思想を調べてみた。
本発明の属する技術分野において、通常の知識を有する者が本発明の記載事項から前記調べた実施例を多様に変形または変更できることが自明である。また、たとえ明示的に図示、または説明されていないとしても、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の記載事項から本発明による技術的思想を含む多様な形態の変形が可能であることは自明であり、これは依然として本発明の権利範囲に属する。添付図面を参照して説明した前記の実施例は、本発明を説明することを目的として記述されたものであり、本発明の権利範囲はこれらの実施例に限らない。
本発明は、騒音が激しいところで有用に利用できる。
１：ケース
２：インイヤーマイクロホン
３：スピーカードライバーユニット
４：共鳴ケース
５：メッシュ
６：隔離体
７：アウトイヤーマイクロホン
１１：第１の内壁
１２：第２の内壁
１３：第３の内壁

Claims (12)

  1. 通孔が形成されたケース；
    前記ケースに内設され、バックホール（Ｂａｃｋ Ｈｏｌｅ）が形成された少なくとも一つのスピーカードライバーユニット；及び
    前記スピーカードライバーユニットが内設された空間と分離して内設されるインイヤーマイクロホン（Ｉｎ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）；を含み、
    前記スピーカードライバーユニット及びインイヤーマイクロホンは、隔離体により前記通孔から隔離して内設され、
    前記通孔と前記バックホールとを連通させる微細ホールが、前記隔離体に形成され、前記微細ホールと前記バックホールとの間に共鳴空間が形成されることを特徴とする発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  2. 前記微細ホールが形成された前記隔離体は、前記スピーカードライバーユニットの前記バックホールを含む後尾をカバーする共鳴ケースであることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  3. 前記隔離体は、前記ケースの内壁であることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  4. 前記隔離体は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）であることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  5. 前記微細ホールは、その直径が１００μｍ以下、または４０μｍ以下に形成されることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  6. 前記微細ホールは、その直径が１００μｍ以上で形成されることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  7. 前記微細ホールには、メッシュがカバーされることを特徴とする請求項６に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  8. 前記メッシュの密度は、前記通孔の直径に反比例することを特徴とする請求項７に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  9. 前記スピーカードライバーユニットのチューニングの際、前記メッシュの密度は、±２０％範囲内でセッティングされることを特徴とする請求項８に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  10. 前記通孔を介して流入した音声及び外部騒音を収音するアウトイヤーマイクロホン（Ｏｕｔ-ｅａｒ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）が前記微細ホールと前記通孔との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  11. 前記微細ホールの直径は、前記隔離体の厚さに応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。
  12. 前記微細ホールの直径と前記隔離体の厚さとの比は、１：１,０００以上に設定されることを特徴とする請求項１１に記載の発話者の音声復元機能を有するイヤーセット。

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